王曉琨
高住低練對柔道運動員體成分及相關(guān)生理生化指標的影響*
王曉琨
(北京市木樨園體育運動技術(shù)學校,北京 100075)
【】觀察高住低練(HiLo)對優(yōu)秀柔道運動員身體成分及部分生理生化指標的影響,探討人工低氧環(huán)境對減控體重的作用。6名北京市一線優(yōu)秀男子柔道運動員進行為期4周的人工低氧干預。干預方式為高住低練,模擬海拔高度為2500米,每晚入住低氧艙10小時,每周6天。實驗前后測試體成分、瘦素、睪酮/皮質(zhì)醇等指標。受試運動員實驗后體重降低(0.43%),脂肪總量和體脂百分比呈現(xiàn)下降趨勢(分別下降5.90%和6.52%),去脂體重略有升高(0.40%)(p>0.05);運動員在本次高住低練第10和20天時血清瘦素呈遞增趨勢但無統(tǒng)計學意義(p>0.05),與低氧前相比其升幅分別為32.50%和42.08%;至高住低練結(jié)束時,血清瘦素水平呈回落趨勢(p>0.05);運動員血清睪酮及T/C值在高住低練后期表現(xiàn)出降低趨勢,在高住低練結(jié)束時的降幅均在20%左右(p>0.05)。高住低練對柔道運動員的身體成分具有一定的良性作用,脂肪總量和體脂百分比表現(xiàn)出降低趨勢,盡管由于樣本量小、標準差偏大,這種良性變化尚不具備統(tǒng)計學上的顯著意義,但從運動員的反應和相關(guān)研究的情況看,應用高住低練控制體重是值得進一步探索的方向;從體重調(diào)節(jié)相關(guān)激素的變化看,高住低練初期可能誘導血清瘦素水平升高,這可能是受試運動員出現(xiàn)脂肪量減少、體重下降趨勢的原因之一;睪酮在高住低練結(jié)束時表現(xiàn)出降低趨勢,提示進行高住低練時應重視血清睪酮降低問題,加強針對性的營養(yǎng)和恢復措施。
高住低練;柔道;減控體重;體成分;瘦素;睪酮/皮質(zhì)醇
如何科學、合理地減體重,在不損害運動員身體健康和降低工作能力的前提下達到減體重的預期目標,是體育科學研究和運動訓練實踐中的重要課題。如何制定適合優(yōu)秀運動員個體的減體重的最佳措施和營養(yǎng)方案、如何實現(xiàn)技戰(zhàn)術(shù)練習和減體重練習協(xié)調(diào)發(fā)展的賽前減體重訓練期的訓練控制,對于柔道等按體重級別參賽的重競技項目具有重要意義。
關(guān)于高原和人工低氧環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn),在低氧暴露及低氧訓練過程中會出現(xiàn)不同程度的體重降低。運動員進行高原訓練和低氧訓練時,經(jīng)常不同程度地出現(xiàn)體重下降、體成分改變的現(xiàn)象。隨著模擬高原環(huán)境的人工低氧手段的發(fā)展,探索低氧訓練控制體重具備了現(xiàn)實意義和可能性。高住低練(living high-training low, HiLo)是指運動員在訓練周期中居住于高原或人工低氧環(huán)境,在平原或常氧環(huán)境中進行訓練。本研究針對北京隊優(yōu)秀男子柔道運動員高住低練對體成分及相關(guān)生理生化指標的影響進行了考察,探討低氧訓練在柔道項目減控重方面的應用。
選取非控重期北京市一線優(yōu)秀男子柔道運動員6名(60kg級:何XX、李X,66kg級:馬XX,73kg級:陸XX、陳X,81kg級:郝XX),進行為期4周的人工低氧干預。干預方式為高住低練,模擬海拔高度為2500米,每日入住低氧艙10小時(晚上8:00-次日晨6:00),每周入住6天,周日休息1天。實驗期間專項訓練和飲食安排保持一致。
人工低氧設(shè)施由航天醫(yī)學工程研究所監(jiān)制。包括1間機房、1間控制室、3間低氧臥房和1個低氧訓練房,模擬海拔1500~3500m,任意可調(diào)。3個低氧臥房可同時設(shè)置不同海拔高度,CO2濃度<2000ppm,噪聲<42dB。
分別在實驗前、低氧暴露10天、低氧暴露20天、實驗結(jié)束后當天的清晨安靜時取靜脈血裝入抗凝真空管。室溫靜置l小時后,低溫離心(4℃,3000r/min)10rnin分離血清,低溫保存待測。
1.3.1 體成分
實驗前后使用韓國產(chǎn)INDODY3.0身體成分分析儀進行體成分測試。
1.3.2 睪酮、皮質(zhì)醇、胰島素
采用Beckman ACCESS? 2 全自動化學發(fā)光免疫分析儀測定,檢測試劑由美國Beckman公司生產(chǎn)。
1.3.3 瘦素
酶聯(lián)免疫法,用MULTISKAN MK3全自動多功能酶標儀測定,ELISA試劑盒為美國RB生物科技公司生產(chǎn)(進口分裝)。
表1 高住低練前后體重和身體成分的變化(±s)
注:*表示與HiLo前相比P<0.05,▲表示P<0.01。
高住低練前后運動員的體重和身體成分變化見表1,呈現(xiàn)良性變化的趨勢:體重降低(0.43%),脂肪總量和體脂百分比呈現(xiàn)下降趨勢(分別下降5.90%和6.52%),同時去脂體重穩(wěn)中略升(0.40%),提示本次高住低練對柔道運動員的體重控制有一定的良性作用,能夠使運動員在脂肪減少的同時保持肌肉重量。以上各指標的變化不具有統(tǒng)計學上的顯著性差異(p>0.05),可能與樣本量較少、6名受試運動員體重級別跨度較大,由-60kg級至-81kg級有關(guān);此外,運動員在入住低氧艙期間不限制飲食,而能出現(xiàn)身體成分上的良性變化,表明高住低練對于體重控制可能是有利的。
前人曾對不同項目運動員在高原低氧環(huán)境下訓練時的體重變化進行過研究,如游泳運動員在昆明高原訓練3周后體重下降約2kg,男子自行車運動員在多巴進行3~4周訓練期后體重平均下降3.44kg,柔道運動員在多巴訓練期間體重下降3.88kg,八一現(xiàn)代五項隊在昆明進行為期8周的高原訓練期間體重平均下降2.75kg[1]。而人工低氧環(huán)境下訓練也伴隨著體重降低的發(fā)生,李曉霞等報道,4周高住低練使受試大學生的體重降低2.99%,體脂百分比降低12.33%[2]。表明高原和人工低氧環(huán)境下進行訓練,體重確實有降低趨勢。
高住低練過程中體重調(diào)節(jié)相關(guān)激素的變化見表2。
表2 高住低練過程中體重調(diào)節(jié)相關(guān)激素的變化 (±s)
注:*表示與HiLo前相比P<0.05,▲表示P<0.01。
2.2.1高住低練對瘦素的影響
最近研究表明,肥胖基因含有低氧反應因子位點,能夠與低氧誘導因子5’端非轉(zhuǎn)錄部分結(jié)合,使低氧暴露下細胞產(chǎn)生及分泌瘦素水平增加。因此低氧暴露時瘦素水平增加被認為是機體體重下降的重要原因[3]。
圖1 高住低練過程中血液瘦素的變化
本次高住低練過程中柔道運動員血清瘦素的變化如圖1所示,在高住低練第10和20天時呈遞增趨勢但無統(tǒng)計學意義(p>0.05),與高住低練前相比其升幅分別為32.50%和42.08%;至高住低練結(jié)束時,血清瘦素水平呈回落趨勢(p>0.05)。提示在高住低練開始后的一段時期,可能誘導血清瘦素水平升高,這可能是受試運動員出現(xiàn)脂肪量減少、體重下降趨勢的原因之一;而到高住低練的中后期,血清瘦素有回落趨勢,其減重效果可能隨之削弱。這種變化趨勢與黃徐根等[3]動物試驗的結(jié)果基本一致,即血清瘦素水平在高住低練前半段逐步升高,而在后期呈現(xiàn)回落趨勢。黃徐根等還觀察到,血清瘦素升高時,大鼠食物攝入有減少趨勢,表明低氧引起的血清瘦素升高確實可能引發(fā)食欲降低等變化,有助于減控體重。
2.2.2 高住低練對胰島素的影響
刺激胰島素分泌的因素包括血糖濃度升高、血中氨基酸濃度升高(特別是精氨酸、賴氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸)、進餐引起的胃腸道激素增加(如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、腸血管活性肽)、迷走神經(jīng)興奮等。
圖2 高住低練過程中血液胰島素的變化
本次高住低練過程中柔道運動員血清胰島素的變化如圖2所示,在高住低練第10天和20天時呈遞增趨勢但無統(tǒng)計學意義(p>0.05),與高住低練前相比其升幅分別為31.07%和42.05%;至高住低練結(jié)束時,血清胰島素水平呈回落趨勢(p>0.05)。
2.2.3高住低練對睪酮和皮質(zhì)醇的影響
急性低氧有可能刺激下丘腦促性腺激素釋放激素(GnRH)的分泌,使血睪酮水平升高。此外,低氧應激時,下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸(HPA)可能被激活,腎上腺皮質(zhì)功能迅速加強,皮質(zhì)醇分泌增加,一般于2周內(nèi)恢復至平原水平[4]。
長期低氧對睪丸機能具有一定的不利影響[5],有研究者對高原低氧環(huán)境下普通人群和運動員的血睪酮變化進行了研究,認為高原低氧環(huán)境中睪酮會出現(xiàn)一定的降低。Sawhney等研究了平原人到3500m高原后,1天時睪酮出現(xiàn)降低但無顯著性,7天時睪酮顯著降低,一直持續(xù)到第18天;回到平原后1周,睪酮恢復到原有水平[6]。錢風雷等(1993)報道,6名游泳運動員在海拔1890m的高原訓練中,血睪酮在第1周呈上升趨勢,第2、3周顯著下降,而皮質(zhì)醇在各階段均顯著高于平原[7]。錢風雷等認為,該研究中的運動員對1890m高原缺氧環(huán)境的習服大約需要1周左右,在高原訓練的適應階段,機體的輕度缺氧刺激大腦皮質(zhì)興奮,下丘腦通過釋放促黃體生成素釋放激素(LRF)和促卵泡激素(FSH)促進睪丸分泌和釋放睪酮,使得第1周時血睪酮有所上升,有利于機體對高原環(huán)境的適應。馮連世等(2000)的研究則發(fā)現(xiàn)男性運動員上高原1周后、4周后的血睪酮,比上高原前分別下降6.3%和19.5%,下高原3周后仍低于上高原前的水平(18.4%),至下高原5周時才有所回升(2.2%);游離睪酮與血睪酮的變化基本一致[8]。
圖3 高住低練過程中血清睪酮的變化 (單位:ng/dl)
圖4 高住低練過程中血清皮質(zhì)醇的變化(單位:ng/dl)
本次高住低練過程中柔道運動員血清睪酮、皮質(zhì)醇和T/C值的變化如圖5所示。在高住低練第10天,血清睪酮和T/C值有升高趨勢;高住低練第20天和高住低練結(jié)束時,睪酮和T/C值均呈現(xiàn)降低趨勢,始終低于基礎(chǔ)值,睪酮和T/C值在高住低練結(jié)束時的降幅均為20%左右(p>0.05)。提示長時間高住低練容易引起血清睪酮降低,需加強針對性的營養(yǎng)和恢復措施。
圖5 高住低練過程中血清睪酮/皮質(zhì)醇的變化
3.1高住低練對柔道運動員的身體成分具有一定的良性作用,脂肪總量和體脂百分比表現(xiàn)出降低趨勢,盡管由于樣本量小、標準差偏大以及未嚴格控制膳食,這種良性變化尚不具備統(tǒng)計學上的顯著意義,但從運動員的反應和相關(guān)研究的情況看,應用高住低練控制體重是值得進一步探索的方向。
3.2 從體重調(diào)節(jié)相關(guān)激素的變化看,運動員在本次高住低練第10天和20天時血清瘦素呈遞增趨勢但無統(tǒng)計學意義(p>0.05),與低氧前相比其升幅分別為32.50%和42.08%;至高住低練結(jié)束時,血清瘦素水平呈回落趨勢(p>0.05)。提示在高住低練開始后的一段時期,可能誘導血清瘦素水平升高,這可能是受試運動員出現(xiàn)脂肪量減少、體重下降趨勢的原因之一。
3.3運動員血清睪酮及T/C值在高住低練后期表現(xiàn)出降低趨勢,在高住低練結(jié)束時的降幅均在20%左右,提示進行高住低練時應重視血清睪酮降低問題,加強針對性的營養(yǎng)和恢復措施。
[1]黃徐根,徐建方,馮連世.低氧暴露及低氧訓練對體重的影響.體育科學,2005,26(3):86-93.
[2]李曉霞,胡揚,田中,等.高住低訓對運動員身體成分的影響.沈陽體育學院學報, 2004,23(3):424-425.
[]黃徐根,馮連世,徐建方.低氧訓練對血清體重調(diào)節(jié)相關(guān)激素的影響.體育科學,2008,28(6):39-46.
[4]謝啟文.現(xiàn)代神經(jīng)內(nèi)分泌學[M].上海醫(yī)科大學出版社,1999.
[5]呂永達.高原醫(yī)學與生理學[M].天津科技翻譯出版公司, 1995: 219-222.
[6]Sawhney RC, et al. Hormone profiles at high altitude in man. Andrologia. 1985,17(2):178-184.
[7]錢風雷.高原訓練對游泳運動員血漿睪酮/皮質(zhì)醇和促性腺激素的影響.上海體育科研,1993(1):33-36.
[8]馮連世.高原訓練對男子中長跑運動員血清激素的影響. 體育科學,2000;20(4):49-52.
[9]胡楊.高原訓練的多元化發(fā)展——從HiHi到HiLo再到HiHi+HiHiLo.體育科學,2010,30(11):74-78.
[10]王茹,王紅霞,許亞麗,等, P. R. Mabounda Kounga,陳佩杰.高住低練對肥胖青少年形態(tài)學指標和糖脂代謝的影響.北京體育大學學報,2013,36(9):81-87.
[11]安江紅,趙凡,趙之光.HiHiLo對優(yōu)秀古典跤運動員備戰(zhàn)全運會賽前減控體重期間部分生理生化指標的影響.中國運動醫(yī)學雜志,2014,33(2):115-118.
[12]翁慶章.高原訓練的理論與實踐[M].人民體育出版社, 2002: 84-85.
[13]Rusko HK, et al. Altitude and endurance training. J Sports Sci,2004,22(10):928-945.
[14]方允中,李文杰.自由基與酶 基礎(chǔ)理論及其在生物學和醫(yī)學中的應用[M].北京:科學出版社,1994.
[15]聶金雷,張勇.運動與自由基研究的新進展. 天津體育學院學報,2001,16(2):32-34.
[16]馮連世,黃徐根,趙鵬,等.運動員減體重研究現(xiàn)狀[J].體育科學,2005,25(9):59-68.
Effect of High Living and Low Practice on Body Composition and Related Physiological and Biochemical Indexes of Judo Athletes
WANG Xiaoqun
(Beijing Clover Garden Sports Technical School, Beijing 100075, China)
北京市重點項目科研攻關(guān)與科技服務(wù)專項(2017)。
王曉琨(1970—),本科,高級教練,研究方向:運動訓練。